В материалах:

а – ковалентная, б – ионная, в – металлическая

Ионная связь характерна для химических соединений, состоящих из атомов с различной валентностью. При ионной связи происходит передача электронов одного атома к другому. В результате атомы, отдавшие электроны, превращаются в электроположительные ионы (катионы), а атомы, присоединившие электроны, – в электроотрицательные (анионы) (рис. 1.2, б). Химическая связь в таких соединениях осуществляется за счет электростатического притяжения между разноименно заряженными ионами. Перераспределение электронов при ионной связи приводит к созданию нового вещества со стабильной электронной структурой (конфигурация благородного газа). Примером ионного соединения является сульфид магния (MgS): магний отдает два электрона и становится положительным ионом – Mg ⁺² , а сера достраивает свою оболочку двумя этими электронами до S^–2. К ионным соединения относятся различные оксиды общего состава Ме_xO_y.

Металлическая связь имеет место в веществах, в которых валентная зона заполнена только частично, при этом электроны атомов обобществлены в объеме всего вещества (рис. 1.1, в). Так как электроны не локализованы на ядрах, то связь является не направленной.

Металлические свойства присущи всем металлам и сплавам, а также частично и некоторым соединениям, например, интерметаллическим.

Ковалентная, ионная и металлическая связь характерна в основном для кристаллических веществ с периодическим объемным расположением атомов. В кристаллах возможен также молекулярный тип связи. Молекулярная связь (связь Ван-дер-Ваальса) имеет в большей степени физическую природу, а не химическую, так как тип взаимодействия не связан с обменом электронами, а обусловлен дипольным взаимодействием атомов.

Молекулярными являются кристаллы, которые образованы частицами со стабильным электронным строением (атомы с полностью достроенной электронной оболочкой, молекулы с насыщенными связями). В кристалле при сближении атомов (молекул) поле электронов, движущихся вокруг ядра одного атома, влияет на электроны вокруг ядра соседнего атома. При сближении возникает мгновенный поляризационный эффект: силы притяжения обеспечивают взаимодействие, например, между атомами благородных газов.